лекция_2
.2.pdfЭкосистемы и биогеоценозы.
Биогеохимические круговороты биогенных элементов.
Экосистема и биогеоценоз
•Термины "экосистема" (Tansley, 1935) и "биогеоценоз", предложенный В.Н.Сукачевым в 1940-х годах, широко используются. Имеется несколько вариантов определений термина "экосистема".
•Экосистема – комплекс взаимосвязанных живых существ, обитающих на определенном участке или в определенном объеме, вместе со средой их обитания и взаимодействиями между собой и со средой; характеризуется описанием численности (обилия) конкретных видов, связей между видами, активности организмов, физических и химических характеристик среды, потоков вещества, энергии и информации, а также описанием изменений этих показателей во времени (Остроумов, 2001).
•На основе модификации определения В.Н.Сукачева предлагается следующий вариант определения биогеоценоза:
•Биогеоценоз - совокупность на известном протяжении земной или водной поверхности природных составляющих компонентов (атмосферы, горной породы, растений, животных, мира микроорганизмов и грибов, почвы и гидрологических условий; донных отложений в случае водных систем), имеющая свою особую специфику взаимодействий слагающих ее компонентов и определенный тип потоков вещества, энергии и информации, обладающая определенной степенью единства (объединенности компонентов, целостности) и подверженная изменениям во времени; организмы обычно содействуют формированию среды обитания или влияют на нее (Остроумов, 2001).
•В современном понимании биосфера Земли представляет собой глобальную открытую систему со своим "входом" и "выходом".
Ее вход это поток солнечной энергии, поступающей из космоса и химической энергии - из литосферы, вовлекаемое в биогенный круговорот вещества, наличная внутренняя информация и поток внешней информации.
На выходе биосферы - рассеиваемая и излучаемая, преимущественно, тепловая энергия, уходящее из круговорота вещество, реорганизованная внутренняя информация и поток исходящей информации
•Биосфера обладает свойством саморегуляции.
•Одно из наиболее характерных проявлений организованности биосферы состоит в наличии озонового экрана, находящегося на высоте около 45 км и поглощающего губительные для живого вещества жесткие ультрафиолетовые лучи.
•Состав газовой оболочки планеты в целом, практически полностью, регулируется биотой. Саморегуляция биосферы обеспечивается живыми организмами, что позволяет считать биосферу централизованной кибернетической системой, то есть системой, в которой один из элементов или одна из подсистем играет главенствующую роль в функционировании системы в целом. Такой элемент называют ведущей частью системы, или ее центром. Живое вещество биосферы и является ее ведущей частью
•Если к биосфере относить те зоны Земли, где длительное время существуют постоянные сообщества живых организмов, то верхнюю границу биосферы следует проводить по высоте рекордных активных залетов летающих животных - до 10 км. Выше этой границы до озонового экрана располагается парабиосфера.
•Микроскопические организмы в состоянии анабиоза встречаются на высоте до 70 км, в стратосфере. Эта зона получила название апобиосфера. Мощность биосферы по вертикали составляет нижний (до 10 км) слой атмосферы, всю толщу воды (в океане до 11 км) и незначительную донную пленку жизни, а на континентах - тонкий наземный и мощный (более 3 км) подземный слой. Ниже, в пределах нескольких десятков километров, земная кора охватывает ряд геологических оболочек, сформированных прежними состояниями биосферы.
•Это - метабиосфера. Все названные оболочки: метабиосфера,
(собственно) биосфера, парабиосфера и апобиосфера образуют многослойную мегабиосферу, под которой находится базальтовый слой земной коры.
•Живые организмы являются структурными единицами живого вещества и элементами биосферы как системы.
•Они составляют неотъемлемую часть этой системы и выполняют в ней определенные функции.
•Живые организмы - это и аккумуляторы солнечной энергии, и трансформаторы для превращения ее в запасаемую химическую и выделяемую действующую энергию, и устройства, выполняющие работу, хранители и преобразователи, а также передатчики информации.
•Живые организмы не изолированы от неорганического "косного" вещества: вместе с ним они образуют особые функциональные подсистемы, которые В.И.Вернадский назвал "биокосными". Это подсистемы биосферы, в которых живое и неживое вещество взаимодействуют особенно тесно. Основные биокосные подсистемы -
почвы, илы, водоемы